2024年遼寧高一物理試題分類匯編：功和功率（解析版）

專題06：功和功率（解析版）

一、單選題

1.（22-23高一下?遼寧朝陽(yáng)?期中）下列說(shuō)法正確的是（）

A.由功率的定義式2=:可知，功率尸與功少成正比”與做功時(shí)間才成反比

B.丹麥天文學(xué)家第谷堅(jiān)持對(duì)天體進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè)20余年，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律

C.英國(guó)物理學(xué)家卡文通許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

D.開(kāi)普勒提出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

【答案】C

【詳解】A.功率

P=匕

t

是用比值法定義的物理量，不能說(shuō)功率P與功W成正比”與做功時(shí)間t成反比。只有

在時(shí)間一定時(shí)功率P與功W成正比，在做功一定時(shí)P與做功時(shí)間t成反比，故A錯(cuò)誤;

B.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B錯(cuò)誤；

C.英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故C正

確；

D.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了引力常量，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.（22-23高一下?遼寧沈陽(yáng)?期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v—圖像如圖所示,

已知汽車的質(zhì)量為加=2xl（）3kg,汽車受到的阻力為車重的01倍，g取iOm/一，則下列

A.汽車在前5s內(nèi)的加速度為0.5m/s2B.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4XIO^N

C.汽車的額定功率為60kWD.汽車的最大速度為15m/s

【答案】C

【詳解】A.由題圖可知，前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)V—可知其加速度為

a=——=2m/s2

At

故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.對(duì)車進(jìn)行受力分析有

F—f=ma

/=O.lmg

解得

F=6X103N

故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.根據(jù)汽車恒定加速度啟動(dòng)規(guī)律可知，當(dāng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段的結(jié)束就是汽車達(dá)到額

定功率，此時(shí)有

%=鵬=60000W=60kW

故C項(xiàng)正確；

D.當(dāng)汽車的加速度為零時(shí)其達(dá)到最大速度，即此時(shí)牽引力等于阻力，有

P額=Amax

解得

k=30m/s

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。

3.（22-23高一下?遼寧沈陽(yáng)?期中）在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，很多科學(xué)家做出了巨大的

貢獻(xiàn)，則下列說(shuō)法中符合史實(shí)的是（）

A.功是標(biāo)量，做功-3J比-5J多

B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.開(kāi)普勒利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期計(jì)算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律

D.卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G而被稱為測(cè)出地球質(zhì)量第一

人

【答案】D

【詳解】A.功是標(biāo)量，正負(fù)號(hào)表示做正功還是負(fù)功，故-3J比-5J做功少，故A錯(cuò)誤;

B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，但其方向時(shí)刻在改變，且其加速度也是大小

不變方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.牛頓利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期計(jì)算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故C錯(cuò)

誤；

D.卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G而被稱為測(cè)出地球質(zhì)量第一人，

故D正確。

故選D。

4.（22-23高一下?遼寧本溪?期中）在多年前的農(nóng)村，人們往往會(huì)選擇讓驢來(lái)拉磨把食

物磨成粉漿，假設(shè)驢對(duì)磨桿的平均拉力為400N,驢對(duì)磨桿的拉力方向時(shí)刻與麻桿垂直,

半徑r為0.5m,轉(zhuǎn)動(dòng)一周為5s,則（）

A.驢轉(zhuǎn)動(dòng)一周拉力所做的功為0J

B.驢轉(zhuǎn)動(dòng)一周拉力所做的功為400TIJ

C.驢轉(zhuǎn)動(dòng)一周拉力的平均功率為120兀W

D.格盤邊把的線速度為Jtm/s

【答案】B

【詳解】AB.驢對(duì)磨的拉力沿圓周切線方向，拉力作用點(diǎn)的速度方向也在圓周切線方

向，故可認(rèn)為拉磨過(guò)程中拉力方向始終與速度方向相同，故根據(jù)微元功原理可知，拉力

對(duì)磨盤所做的功等于拉力的大小與拉力作用點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)的乘積，則磨轉(zhuǎn)動(dòng)一周，

弧長(zhǎng)

L=2nr=7t(m)

所以拉力所做的功

W=FL=400兀

故A錯(cuò)誤；B對(duì)。

C.根據(jù)平均功率的定義得

w

尸=一二80兀

故c錯(cuò)誤;

D.線速度為

,=次=出"1nzs=0,2兀m/s

T5

故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.（22-23高一下?遼寧?期中）在汽車性能測(cè)試中，一汽車以恒定加速度啟動(dòng)后，最終

以額定功率在平直公路上行駛。汽車所受牽引力與速度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，已知汽車

的質(zhì)量為加=4xl()3kg,汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.汽車勻加速過(guò)程中能達(dá)到的最大速度為30m/s

B.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10s

C.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為Im/s?

D.汽車的額定功率為6xl(rw

【答案】A

【詳解】ACD.由圖可知，汽車的額定功率

P=FV=2X103X30W=6X104W

當(dāng)汽車速度為

vm=30m/s

時(shí)，由平衡條件可得

=F=2X103N

汽車剛啟動(dòng)時(shí)所受牽引力為

P=6X1()3N

由牛頓第二定律，可得汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為

F'-F

Q==is2

m1nz

汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度

P

vr=—=10m/s

P

故A錯(cuò)誤，符合題意，CD正確，不符合題意；

B.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

r

Z=—10S

a=

故B正確，不符合題意。

故選Ao

6.(22-23高一下?遼寧鞍山?期中)下列說(shuō)法中，正確的是()

A.第谷對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究最終總結(jié)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，給出了引力常量的值

C.力對(duì)物體做了負(fù)功，也可以說(shuō)物體克服該力做了功

D.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說(shuō)明該物體一定沒(méi)有位移

【答案】C

【詳解】A.開(kāi)普勒對(duì)第谷等人的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究最終總結(jié)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A

錯(cuò)誤；

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了引力常量的值，故B錯(cuò)誤；

C.力對(duì)物體做了負(fù)功，也可以說(shuō)物體克服該力做了功，故C正確；

D.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，可能是力和位移方向垂直，不能說(shuō)明該物體一定沒(méi)有位

移，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.（22-23高一下?遼寧大連?期中）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員腰部系著輕繩拖著輪胎從靜止開(kāi)

始沿著筆直的跑道勻加速奔跑，2s末輪胎的速度為2m/s。已知繩與地面的夾角6=37。，

繩對(duì)輪胎的拉力大小為50N,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為70kg,sin37。=0.6,cos37°=0.8o下列

說(shuō)法正確的是（）

A.第2s末繩子拉力的瞬時(shí)功率為60W

B.第2s末運(yùn)動(dòng)員所受合力的瞬時(shí)功率為80W

C.前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為80J

D.第2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為75J

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)瞬時(shí)功率公式有

P=Fvcos37°=50x2x0.8W=80W

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系

v=at

解得加速度為

a=lm/s2

第2s末運(yùn)動(dòng)員所受合力的瞬時(shí)功率為

P'=mav=70x1x2=140W

故B錯(cuò)誤；

C.前2s內(nèi)的位移為

v一

x=—t=2m

2

前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為

FT=Fxcos37°=50x2x0.8J=80J

故C正確；

D.第2s內(nèi)的位移為

x'=x-g*=1.5m

第2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為

W=網(wǎng)'cos37。=50xl.5x0.8J=60J

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.（22-23高一下?遼寧?期中）如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的小球A沿高度為仄傾角為。的

光滑斜面由靜止滑下，另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度同時(shí)由靜止落下。下列

說(shuō)法正確的是（）

A.落地前瞬間A球與B球速度相同

B.兩球重力的平均功率相等

C.落地前的瞬間A球與B球的重力瞬時(shí)功率相同

D.落地前的瞬間A球的重力瞬時(shí)功率比B球的瞬時(shí)功率小

【答案】D

【詳解】A.對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，得到小球A的加速度為gsinO,小球A沿斜面

方向的位移為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

sin"

2

v-VQ=2ax

可求出A球到達(dá)斜面底部的速度大小

VA=’2川=企畫(huà)

同理可求出B球落地的速度大小

VB=12硒

A、B落地時(shí)速度大小相等，但速度方向不同，一個(gè)沿斜面向下，一個(gè)豎直向下，故A

錯(cuò)誤；

B.兩球均做初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

Av

t=—

a

兩球落地速度大小相等，由于

?A<?B

可得

整個(gè)過(guò)程中A、B所受重力做功相同，根據(jù)平均功率

t

可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率，故B錯(cuò)誤；

CD.兩球落地時(shí)速度大小相等，重力的瞬時(shí)功率等于重力乘以重力方向上的分速度，

則

PA=mgvsin6

PB=mgv

故

心〈耳

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

9.（22-23高一下?遼寧?期中）如圖所示，質(zhì)量均為他的A、B兩小物塊用輕質(zhì)彈簧相

連，A放置在光滑水平地面上，一輕繩通過(guò)光滑的定滑輪與物塊B相連（連接物塊B

的繩子恰好伸直但不繃緊），彈簧的勁度系數(shù)鼠現(xiàn)用一水平向右的拉力/作用在輕繩

上，使物塊B緩慢向上運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g,當(dāng)A物塊恰好離開(kāi)地面時(shí)，尸所做

功為（）

B

A,尸螫B,F返C.位D2"72g2

kkk

【答案】D

【詳解】開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量

_整

Lk

此時(shí)

片=0

當(dāng)A物塊恰好離開(kāi)地面時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為

_mg_

2-7

此時(shí)

F2=2mg

則F做功

22

U7Fx+F22mg

故選D。

10.（22-23高一下?遼寧沈陽(yáng)?期中）如圖所示，某人用繩子拉水平地面上的木箱以恒定

速度v向前運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)時(shí)間為/,木箱的質(zhì)量為小，繩子的拉力大小為尸且與水平

面的夾角為。，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為必，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力

加速度為g。則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.人克服木箱重力所做的功為掰gw

B.繩子拉力所做的功的功率為何cos。

C.木箱所受摩擦力所做的功為〃〃zgWcos。

D.木箱所受的摩擦力所做功的功率為4V(%g-FcosO)

【答案】B

【詳解】A.重力的方向豎直向下，木箱位移的方向水平向右，力的方向與位移方向之

間的夾角為90。，故人克服木箱重力所做功為零，故A錯(cuò)誤；

B.繩子拉力所做的功為

WF=Fvtcos0

故繩子拉力所做的功的功率為

PF=Fvcos3

故B正確；

CD.木箱所受摩擦力為

f=/z(mg-Fsin0)

故木箱所受摩擦力所做的功為

Wf=fs=/jvt(^mg-Fsm0)

木箱所受的摩擦力所做功的功率為

Pf=juv(jng-尸sin

故CD錯(cuò)誤。

故選B。

二、多選題

11.(22-23高一下?遼寧大連?期中)如圖所示為小汽車牽引力廠和車速倒數(shù)1的關(guān)系圖

V

像。若小汽車的質(zhì)量為IxlCPkg,它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，

)

A.汽車的額定功率為6xl(/W

B.汽車勻加速的時(shí)間為2.5s

C.當(dāng)汽車的車速為5m/s時(shí)，功率為4xdw

D.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為3m/s2

【答案】AB

【詳解】A.由圖像可知最大車速30m/s時(shí)的牽引力尸=2X103N,此時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng),

阻力為/=P=2X103N,此時(shí)汽車的功率為額定功率

%=FV“=6X104W

故A正確；

BD.由圖知?jiǎng)蚣铀匐A段的牽引力尸=6X1()3N

加速度

F-f6X103-2:

d=-------=-------------

mIxlO3

設(shè)勻加速階段的最大速度為k

匕=2=^^m/s=10m/s

'F6xlO3

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

故B正確，D錯(cuò)誤；

C.當(dāng)汽車的車速為5m/s時(shí)，汽車處于勻加速階段，牽引力尸=6X1()3N

則此時(shí)的功率

P=FV=6X103X5W=3X104W

故C錯(cuò)誤;

故選AB-

三、解答題

12.(22-23高一下?遼寧鐵嶺?期中)一輛家用小轎車在水平面上在靜止啟動(dòng)，達(dá)到最大

速度后做勻速運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過(guò)程中，小車的牽引力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。小轎車發(fā)

動(dòng)機(jī)的額定功率尸=60kW,質(zhì)量M=L5xl()4kg,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定。

U)求小轎車勻速行駛的速度。

(2)求小轎車勻加速行駛的時(shí)間。

【答案】(1)60m/s；(2)75s

【詳解】(1)當(dāng)小轎車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，由圖像可知此時(shí)有

F=/=lxlO3N

根據(jù)

P=Fvm=Jm

解得小轎車勻速行駛的速度為

60xl03

m/s=60m/s

IxlO3

(2)由圖像可知，小轎車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為

=4X103N

則加速度為

4x103—1x1()3

m/s2=0.2m/s2

M1.5X104

小轎車做勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)的速度大小為

P60xl03

V.=——m/s=15m/s

4xl03

則小轎車勻加速行駛的時(shí)間為

11

4=—s=75s

a0.2

13.(22-23高一下?遼寧鞍山?期中)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為"?=2kg的物體，受到與水平

方向成37。角斜向下方的推力K=10N作用，在水平地面上移動(dòng)了距離斗=2m后撤去推

力，此后物體又移動(dòng)了s?=1.4m的距離后停止運(yùn)動(dòng)。設(shè)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

〃=0.2,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37*=0.8,求：

(1)推力耳對(duì)物體做的功；

(2)全過(guò)程中摩擦力對(duì)物體所做的功;

【答案】(1)16J；(2)-16J

【詳解】(1)推力與對(duì)物體做功為

〃=Gscos37°=10x2x0.8J=16J

(2)前2m內(nèi)，摩擦力

/=〃(》tg+￡sin37°)=5.2N

摩擦做功為

Wx=-f^=-10.4J

后1